在農業文明時代，一切技術突破基本上都是在第一線進行生產的手工業者手中實現的。
黃州衛匠戶張家已經在生產實踐方麵進行了上百年的積累，那麼，一旦有一個比較有心的人在張家人中產生，那麼張家的鋼鐵生產技藝的突破就有了可能。
作為匠戶家最小的兒子，張兆歡這個孩子確確實實是有些不同的。在他小時候，他的在家裏的地位非常的低下，幾乎是一個不被家人重視的可有可無的人。
古代底層百姓的家庭生活絕不是那種田園牧歌式的溫情脈脈的。在老百姓看來，一個家庭的一切工作都圍繞著怎麼能夠活下去。所以，在這種情況下，能夠出去工作，能夠通過工作賺到錢的人，在家庭中的地位非常的重要。
正是因為這樣的原因，在張鐵匠家，張鐵匠和張鐵匠的大兒子是家中最重要的人。這倒不是因為什麼儒家的孝悌思想的影響，而是純粹的因為，張鐵匠和他的大兒子，是整個張家唯二的能夠出去工作賺錢的人。全家人的生存都維係在這兩個人身上。
自然而然的，無論是在哪一方麵，張鐵匠和他的大兒子都受到無微不至的照顧。家裏有了點幹糧是他們兩個吃。家裏有兩條正經的褲子也是他們兩個穿。無論是張兆歡還是張兆歡那個在衛所裏給百戶老爺當佃戶的二哥，都是在家中沒有什麼地位的。
兩個鐵匠，還是兩個在衛所中手藝一般的鐵匠，他們就是能夠出去找點活兒幹，實際上也沒有那麼多的活兒給他們幹。所以，張鐵匠和他的大兒子能夠從外麵賺回來的錢也是十分的有限的。
張家的日子有多艱難呢？從張鐵匠那個年老力衰的父親和他的那個年紀才不過四十多歲的母親全都是自己絕食而死的，大家就能看的出來了。
像一切底層百姓家的孩子一樣，張兆歡從出生以來，他的最主要感覺就是饑餓。和那些即使饑餓也會忙不停的跑出去玩耍的孩子不一樣，年幼的張兆歡非常喜歡觀察自己的父親和哥哥幹活，而且為了驅散生理上的饑餓，他經常通過思考打鐵煉鐵的事情來轉移自己的注意力。
就這樣，常年的觀察和思考，使得張兆歡在十四歲那年第一次進行獨立煉鐵的時候，應用了他常年思考得出的一個設想。他把煉鐵爐和炒鐵爐的串聯使用，把從煉鐵爐流出的鐵水直接放進炒鐵爐一次性的炒成了熟鐵。
聯爐煉鐵，這樣的做法在後世人看來好像並不是什麼非常了不起的突破。可是對於實實在在的一線勞動者張鐵匠來說，這樣的做法不僅節省了工時，而且直接省掉了第二次加溫熔煉所需要的成本。在張鐵匠看來，這樣的技術突破可以直接為他節省大量的成本。
張兆歡在煉鐵方麵做出的嚐試的成功，不僅直接的改進了張家的煉鐵技術，為張家節省了大量的成本，給張家帶來了更多的利潤，更直接的改變了他在自己家裏的地位。
張兆歡從過去要和二哥、母親在灶台邊喝稀粥，變成了可以和自己的父親和大哥在房間裏吃幹飯了。